志鸿全优设计高考生物一轮复习32ATP的主要来源细胞呼吸名师优质课件新人教版必修1

1、第 2 讲 ATP的主要来源细胞呼吸 考纲展示 自主整理 1.细胞呼吸的基本过程及其原理的应用() 2.实验:探究酵母菌的呼吸方式 2 考纲展示 自主整理 一、细胞呼吸的概念 有机物在细胞内经过一系列的 氧化分解,生成CO2或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1 .选择酵母菌为实验材料的原因 酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧、无氧 条件下都能生存,属于兼性厌氧型生物。 2 .产物的检测(连线) 考纲展示 自主整理 生活现象SH EN G H U O X IA N X IA N G 生活中我们吃的面食中有的是发面做成的,口感松软,发面时家庭中常用“ 面头” 和

2、面,发面时间过长,往往会产生大量水,我们俗称“ 发过了” 。 考纲展示 自主整理 (1)用“ 面头” 和面利于发面,为什么? 答案:面头中含有大量的酵母菌。 (2)发面制作的食物为何松软可口? 答案:发面过程中酵母菌呼吸产生大量CO2,使食物松软。 (3)发面“ 发过了” 会产生大量水是酵母菌进行什么呼吸造成的? 答案:有氧呼吸。 考纲展示 自主整理 三、细胞呼吸的方式 1.有氧呼吸 (1)反应式:C6H12O6+6H2O+6O2(2)过程 6CO2+12H2O+能量。 考纲展示 自主整理 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但原核生物无线粒体,有的仍能进行有氧呼吸。 有氧呼吸三个阶段均产生ATP

3、,第三阶段产生的ATP最多。 考纲展示 自主整理 2.无氧呼吸 (1)场所:细胞质基质 。 (2)过程 考纲展示 自主整理 (1)(2012上海卷,25A)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应,只发生在细胞有氧时。( ) (2)(2012江苏卷,23C)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。( ) (3)(2010全国新课标卷,2B)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。( ) (4)(2010全国新课标卷,2C)无氧呼吸不需O2参与,该过程最终有H的积累。( ) (5)(2009全国卷,1A)细胞呼吸必须在酶的催化下进行。() 要点透视 实验技能 一、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼

4、吸和无氧呼吸的过程分析图 要点透视 实验技能 (1)有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与O2结合生成水;无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。 (2)有氧呼吸中H2O既是反应物,又是生成物,且生成H2O中的氧全部来自O2。 (3)不同生物无氧呼吸的产物不同,是由于催化反应的酶不同。 (4)有氧呼吸中氧元素的来源和去路 要点透视 实验技能 (5)能量释放 有氧呼吸:1 mol葡萄糖彻底氧化分解共释放能量2 870 kJ,有1 161 kJ 左右的能量储存在ATP中,其余能量以热能的形式散失。 无氧呼吸:1 mol葡萄糖生成酒精释放能量225.94 k

5、J,生成乳酸释放能量196.65 kJ,其中61.08 kJ左右储存在ATP中,其余能量以热能的形式散失。 要点透视 实验技能 有氧呼吸与无氧呼吸比较 场所 条件 物质 区变化 别 能量 变化 特点 联系 有氧呼吸 主要在线粒体中进行 氧气,多种酶 葡萄糖彻底氧化分解,生成CO2和H2O 释放大量能量,产生大量ATP 受O2和温度等因素的影响 无氧呼吸 在细胞质基质中进行 无氧气,多种酶 葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精和CO2 释放少量能量,产生少量ATP 有氧气存在时,无氧呼吸受抑制 二者第一阶段反应完全相同,并且都在细胞质基质中进行;本质都是氧化分解有机物,释放能量,产生ATP 要点透视

6、 实验技能 例 1细胞内糖分解代谢过程如下图,下列叙述错误的是( ) A.植物细胞能进行过程和或过程和 B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程和 C.动物细胞内,过程比过程释放的能量多 D.乳酸菌细胞内,过程产生H 解析:真核细胞有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行的,第二、第三阶段是在线粒体中进行的。 答案:B 要点透视 实验技能 (1)题干图中过程是否有ATP生成? 答案:过程无ATP生成。 (2)如果马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸,其呼吸过程如何用数字表示? 答案:。 要点透视 实验技能 例 2在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表所示。若底物是葡萄糖

7、,则下列叙述中正确的是( ) a c CO2释放量 O2吸收量 10 6 0 3 4 7 b 8 d 7 A.a条件下,呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C.c条件下,无氧呼吸最弱 D.d条件下,产生的CO2全部来自线粒体 要点透视 实验技能 解析:解答本题可按以下思路分析: 据CO2释放量和O2吸收量? 种子进行细胞呼吸的类型。 据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式计算葡萄糖消耗量与吸收O2量、释放CO2量的关系。 答案:D 要点透视 实验技能 在分析有氧呼吸和无氧呼吸物质变化的数量关系时有如下规律(单位以mol计): (1)不消耗O2,释放CO2只进

8、行无氧呼吸; (2)O2吸收量=CO2释放量只进行有氧呼吸; (3)O2吸收量CO2释放量两种呼吸方式同时进行,多余CO2来自无氧呼吸; (4)酒精产生量=CO2释放量只进行无氧呼吸; (5)酒精产生量CO2释放量两种呼吸方式同时进行,多余CO2来自有氧呼吸; (6)有H2O生成一定进行了有氧呼吸,有CO2生成一定不是 乳酸发酵。 要点透视 实验技能 二、影响呼吸作用的因素及应用 因素 原因 最适温度时,细胞呼吸最强,超过最适温度,呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制;低于最适温度酶活性下降,细胞呼吸受抑制 O2浓度低时,无氧呼吸占优势;随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐O2 被抑制,有氧呼

9、吸不断加强;当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响) 曲线 应用 低温下贮存蔬菜、水果。 大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗,提高产量 适当降低氧气浓度,抑制呼吸消耗,延长蔬菜、 水果的保鲜 时间;医用创可贴 温度 要点透视 实验技能 在一定范围内,细胞呼水 吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢 CO2是细胞呼吸的产CO2 物,对细胞呼吸有抑制作用 在蔬菜、水果保鲜中,增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物消耗 将种子晒干,以减弱呼吸消耗,有利于贮藏 要点透视 实验技能 例3下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2

10、吸收量和CO2生成量的变化,请据图回答下列问题。 (1)图中曲线 QR 区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 。 (2) 点的生物学含义是无氧呼吸消失点,由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是 。 要点透视 实验技能 (3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。 (4)若图中的AB段与BC段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比 (填“ 一样多” 或“ 更多”“更少”),有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 。 (5)在长途运输新鲜蔬菜时,常常向塑料袋中充入氮气,目的是 。 解析:解题时应注意:Q点只进行无氧呼吸,P点

11、只进行有氧呼吸,B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等,R点释放的CO2量最少。 要点透视 实验技能 答案:(1)氧气浓度增加,无氧呼吸受抑制 (2) P 氧浓度逐渐增大的过程中,无氧呼吸生成的CO2总量 (3)如图(虚线)所示(所绘曲线应能表现下降趋势,并经过Q、B以及P点在横轴上的投影点) (4)一样多 1/3 (5)降低氧浓度,减少有机物的消耗 要点透视 实验技能 呼吸商指单位时间内进行呼吸作用的生物释放CO2量与吸收O2量的比值。从例3曲线图分析,呼吸商在什么情况下可能大于1? 答案:植物的非绿色器官在有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精和CO2)共同进行时。 要点透视 实验技能 酵母菌细胞

12、呼吸方式的实验探究 探究过程 提出问题:酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下?酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么? 作出假设:针对上述问题,根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设 要点透视 实验技能 要点透视 实验技能 CO2检测:甲、乙两装置中石灰水都变混浊,且 甲中混浊程度高、变化快 酒精检测:2号试管中溶液由橙色变成灰绿色, 1号试管中溶液不变色 实验现象 实验结论: 要点透视 实验技能 B瓶封口放置一段时间,才与盛有澄清石灰水的锥形瓶连接的原因是什么? 答案:B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的

13、锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。 要点透视 实验技能 例 4 (2013江苏卷,17)将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验,下列相关操作错误的是( ) A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a B.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况 C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查 D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通 要点透视 实验技能 解析:探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式需要提供氧气,应打开阀a,A项正确;从管口3取样可检测酒精的产生情况,不能检测CO2的产生情况,B项错误;实验开始前应对改装后整个装置进行气密性检查,确保不漏气,以防O2进

14、入影响发酵,C项正确;将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通,既可检测CO2产生的情况,又可防止O2进入装置内,D项正确。 答案:B 1 2 3 4 5 一、赢在时间(10分钟) 1.(2013课标全国卷,3)下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是( ) A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸 B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码 C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同 解析:肺炎双球菌无线粒体,但具有进行有氧呼吸的酶,所以能进行有氧呼吸;与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码,在核糖体中合成;有氧条件下,酵母菌的呼吸产物是CO2和H2O,无氧条件下

15、,酵母菌的呼吸产物是CO2和酒精;破伤风芽孢杆菌属于厌氧微生物,在有氧的环境中不能生活。 答案:C 1 2 3 4 5 2. (2013安徽卷,3)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是( ) A.种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛 B.种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降 C.种子成熟后期脱落酸含量较高,呼吸速率下降 D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成 1 2 3 4 5 解析:本题以种子成熟过程中的细胞呼吸和干物质量变化为背景考查自由水与呼吸速率及呼吸速率与干物质积累、干物质合成、脱落酸含量间的关系,同时考查考生识图获取信息的能力。根据图示可

16、知种子干物质快速积累期呼吸作用较旺盛,A项正确;细胞内自由水越多代谢越旺盛,种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降,B项正确;种子成熟后期脱落酸含量增多,以促进种子的成熟和休眠,种子呼吸速率随着种子的成熟和休眠而下降,C项正确;种子呼吸速率下降有利于干物质积累,呼吸速率上升有利于干物质的合成,D项错误。 答案:D 1 2 3 4 5 3.(2012江苏卷,23改编)下图表示细胞呼吸作用的过程,其中13代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是( ) A.1 和3 都具有双层生物膜 B.1 和2 所含酶的种类相同 C.2 和3 都能产生大量ATP D.甲、乙分别代表丙酮酸

17、、H 1 2 3 4 5 解析:根据细胞代谢的特点判断,1为细胞质基质,2为线粒体基质,3为线粒体内膜,甲为丙酮酸,乙为H,由此判断,A项错误,D项正确;在1、2中发生的反应不同所含的酶也不同,B项错误;大量ATP是在线粒体内膜上产生的,C项错误。 答案:D 1 2 3 4 5 4.(2012福建卷,1)下列有关豌豆的叙述,正确的是( ) A.萌发初期,种子的有机物总重量增加 B.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害 C.进入夜间,叶肉细胞内ATP合成停止 D.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多 解析:豌豆种子萌发初期,细胞呼吸消耗有机物,不能进行光合作用,种子的有机物总重量减少;田间积水使得根细胞

18、进行无氧呼吸,无氧呼吸产生的酒精对根细胞具有毒害作用,容易导致烂根,及时排涝能防止此现象发生;夜间豌豆叶肉细胞虽不能进行光合作用,但细胞呼吸过程中会产生大量ATP;叶绿素合成受阻或被分解时会导致叶片黄化,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,所以此时叶绿体对红光的吸收减少。 答案:B 1 2 3 4 5 二、赢在规范(强化审题,规范作答) 5.(2012安徽卷,29)为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入AF试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。 试管编号 细胞质基质 加入的物质 A B 葡萄糖 - + 丙酮酸 + - 氧气 + - 线粒体 C D - + + - + - 酵母菌 E F + + - - + - 1 2 3 4 5 注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-” 表示未加入相关物质。 (1)会产生CO2和H2O的试管有 ,会产生酒精的试管有 ,根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号) (2)有氧呼吸产生的H,经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使分布在 的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解 (填“ 能” 或“ 不能”)继续进